Cấu tạo và ưu điểm của bộ thu năng lượng mặt trời chân không

Các loại ống chân không

Có năm loại ống chân không cho bộ thu năng lượng mặt trời. Chúng khác nhau về cấu trúc và thiết kế bên trong. Ngoài ra, mỗi chất trong số chúng có thể được bổ sung một chất hấp thụ kim loại (thường là nhôm), được đặt bên trong một bình thủy tinh dưới dạng một ống.

Quan trọng!
Hầu hết các nhà sản xuất lấp đầy khoảng trống dưới giữa các bức tường kính bằng bari - nó hấp thụ các tạp chất khí và cải thiện tính chất cách nhiệt. Sự vắng mặt của nó có thể làm giảm hiệu suất của bộ thu lên đến 15%.

Ống chân không Thermosiphon (mở)

Loại ống thu năng lượng mặt trời này được sử dụng trong các bộ thu có bể chứa bên ngoài. chúng chứa đầy nước và tạo thành một thể tích với bể chứa. Nước nóng từ bình dâng lên bình, nước nguội xuống bình.

Ống góp chân không Thermosiphon được sử dụng trong các ứng dụng sau:

1. Để đấu nối với hệ thống cấp nước nóng;
2. Ở những vùng có mức độ cách nhiệt cao trong mùa lạnh;
3. Dùng theo mùa (xuân, hạ, thu).

Ống đồng trục (Ống nhiệt)

Đây là loại ống chân không phổ biến nhất. Trong đó, bên trong bình thủy tinh có một ống đồng chứa đầy chất lỏng có nhiệt độ sôi thấp hoặc nước dưới áp suất thấp.

Khi đun nóng, chất lỏng hoặc nước bắt đầu sôi, hơi nước bốc lên, đồng thời nóng lên từ các bức tường đồng. Ở phần trên, nó đi vào bộ trao đổi nhiệt - một phần mở rộng ở cuối, trong đó nó tỏa nhiệt qua các bức tường cho nước chảy xung quanh nó.

Sau khi làm mát, hơi nước ngưng tụ trên thành của bộ trao đổi nhiệt và chảy xuống. Chu kỳ được lặp lại một lần nữa.

Sơ đồ cấu trúc bên trong của một ống đồng trục và một bộ trao đổi nhiệt.

Ống đồng trục đôi

Nguyên tắc hoạt động của bộ thu nhiệt này cũng giống như bộ thu nhiệt trước, chỉ có một ngoại lệ - hai ống đồng chứa chất lỏng được nối với một bộ trao đổi nhiệt. Hệ thống đôi cho phép loại bỏ nhiệt hiệu quả hơn, công suất và diện tích lớn của các bức tường trao đổi nhiệt nhanh chóng làm nóng nước.

Các bộ thu chân không với hệ thống đồng trục đôi được lắp đặt khi cần thiết:

1. Cung cấp một hệ thống sưởi nhỏ với khối lượng lớn nước;
2. Cần có nhiệt năng trong ngày nắng;
3. Mức độ cách ly trung bình cao;
4. Có sự bơm nước nhanh chóng qua hệ thống.

Ống chân không lông

Thiết kế của chúng có thêm một bộ trao đổi nhiệt, cho phép loại bỏ nhiệt hiệu quả hơn từ bên trong bầu thủy tinh. Thông thường nó được làm dưới dạng hai tấm dọc nằm ở hai bên của một tấm tản nhiệt bằng đồng.

Nếu không, nguyên lý hoạt động hoàn toàn giống với ống đồng trục.

Ống chân không hình chữ U (kiểu chữ U)

Hệ thống này về cơ bản khác với những hệ thống trước đó. Nó sử dụng hai dòng - cho nước lạnh và nước nóng.

Một bộ trao đổi nhiệt có dạng chữ U tiếng Anh được lắp vào một bình thủy tinh, qua đó nước sẽ đi qua. Từ đường có nước lạnh, nó đi vào nó, nóng lên và trở lại đường ống với nước nóng.

Ống góp hình chữ U là hiệu quả nhất, nhưng việc lắp đặt khó khăn hơn. Các đường dòng trong quá trình lắp ráp được gắn chặt bằng cách hàn với các ống đồng bên trong bầu thủy tinh. Nó chỉ ra một hệ thống tích hợp duy nhất với hiệu suất năng lượng lớn, nhưng khả năng bảo trì thấp.

Lắp bình trên một ống đồng hình chữ U.

Ưu và nhược điểm của bộ thu kiểu chân không

Ưu điểm chính của thiết bị là gần như hoàn toàn không bị thất thoát nhiệt trong quá trình hoạt động. Điều này được cung cấp bởi môi trường chân không, là một trong những chất cách điện tự nhiên chất lượng cao nhất. Nhưng danh sách các lợi ích không kết thúc ở đó.Các thiết bị có những lợi thế rõ rệt khác, ví dụ:

• hiệu quả làm việc ở nhiệt độ thấp (lên đến -30 ° С);
• khả năng tích lũy nhiệt độ lên đến 300 ° С;
• sự hấp thụ nhiệt năng tối đa có thể có, kể cả quang phổ không nhìn thấy được;
• hoạt động ổn định;
• ít nhạy cảm với các biểu hiện của khí quyển hung hãn;
• lượng gió thấp do các tính năng thiết kế của hệ thống hình ống có khả năng đi qua chúng với các khối lượng không khí có mật độ khác nhau;
• mức độ hiệu quả cao ở các vùng có khí hậu ôn hòa, mát mẻ với số ngày nắng đẹp ít;
• độ bền tuân theo các quy luật hoạt động cơ bản;
• tính sẵn sàng để sửa chữa và khả năng thay đổi không phải toàn bộ hệ thống, mà chỉ một phân đoạn bị lỗi.

Những bất lợi bao gồm việc người thu gom không có khả năng tự làm sạch khỏi sương giá, băng, tuyết và giá thành cao của các bộ phận cần thiết để lắp ráp thiết bị tại nhà.

Cách đặt thiết bị đúng cách

Để bộ thu chân không hoạt động đầy đủ và hiệu quả, cung cấp năng lượng cần thiết cho không gian sống, cần phải tìm nơi thích hợp nhất cho nó và định hướng chính xác thiết bị so với các nơi trên thế giới.

Đối với các khu định cư ở bắc bán cầu, điều quan trọng là phải đặt bộ thu ở phần phía nam của mái nhà hoặc ở phía có nắng của địa điểm. Cần đảm bảo độ lệch nhỏ nhất cho mặt phẳng thiết bị.

Nếu không thể hướng mặt bằng về hướng Nam thì nên lựa chọn trong số các hướng Tây và Đông là góc có nhiều ánh sáng nhất trong không gian mở.

Khu phức hợp năng lượng mặt trời không được che phủ bởi ống khói, các mảnh trang trí của mái nhà, cành cây ngổn ngang và các tòa nhà kỹ thuật hoặc khu dân cư cao. Điều này sẽ làm giảm hiệu quả làm việc và giảm mức độ phát nhiệt của các phần tử hoạt động.

Nếu thiết bị được đặt đúng vị trí, nó sẽ cung cấp sản lượng nhiệt gần như giống nhau trong suốt cả năm, bất kể mùa nào.

Nếu không có kinh nghiệm dày dặn trong việc thực hiện các công việc sửa chữa, lắp đặt và sửa chữa hệ thống ống nước phức tạp thì việc thông tắc ống tại nhà là điều phi lý. Quá trình này rất tốn thời gian và đòi hỏi kiến ​​thức đặc biệt và thiết bị chuyên dụng.

Ngoài ra, các bộ phận chân không kiểu tự chế tạo có mức độ hiệu quả thấp hơn nhiều so với các bộ phận của nhà máy. Vì vậy, hợp lý nhất là mua sản phẩm từ một nhà sản xuất chuyên dụng, sau đó cố gắng lắp ráp một số bộ phận ở nhà.

Các loại tấm pin mặt trời

Phân loại hệ thống năng lượng mặt trời theo đặc điểm thiết kế của ống và loại kênh nhiệt được sử dụng làm bộ thu:

1. Mô hình đồng trục của bộ thu năng lượng mặt trời chân không để sưởi ấm gia đình là một bóng đèn thủy tinh đôi, trong đó không khí được bơm ra ngoài. Một lớp phủ hấp thụ được phủ lên bề mặt, do đó, quá trình truyền năng lượng xảy ra từ chính ống.

2. Cấu trúc lông vũ là một vách, khoảng trống ở đây nằm trong không gian của kênh nhiệt, một phần trong đó, cùng với bộ tích tụ, được tích hợp vào bình.

4. Trong hệ thống tuần hoàn cưỡng bức, một máy bơm công suất thấp được lắp đặt để giúp di chuyển phương tiện. Đồng thời, điện năng tiêu thụ ít hơn nhiều so với năng lượng nhận được để sưởi ấm một ngôi nhà riêng.

5. Cũng có sự khác biệt về số lượng mạch. Trong các bộ thu gom đơn giản nhất, nước nóng được làm nóng và tiêu thụ từ bể chứa.

6. Những cái phức tạp hơn bao gồm một ống chân không và các phần tử lấy mẫu chất lỏng. Thiết bị chứa chất mang không đóng băng và không độc hại với các chất phụ gia chống ăn mòn và chống tạo bọt. Phương pháp này bảo vệ thiết bị khỏi muối và cặn một cách đáng tin cậy và góp phần làm cho thiết bị hoạt động lâu hơn trong quá trình gia nhiệt.

Tổng quan về các mô hình và đặc điểm của chúng

Hiện tại, Trung Quốc đang dẫn đầu trong việc sản xuất các thiết bị thu gom chạy bằng năng lượng mặt trời.Theo đánh giá của các chủ nhà riêng, các nhà sản xuất trong nước cũng cung cấp các thiết bị có đặc tính tốt để bán. Các thiết bị của Châu Âu có giá thành khá cao, nhưng theo thời gian, chi phí mua và lắp đặt thiết bị là hoàn toàn hợp lý. Các công ty nổi tiếng nhất sản xuất các bộ sưu tập sau:

Hệ thống ống nước: Bạn sẽ phải trả ÍT NHẤT 50% cho nước với phần đính kèm vòi này

Bộ sưu tập Dacha và Universal là những thiết bị nổi tiếng nhất của một nhà sản xuất trong nước. SCH-18 có hiệu quả cao với nhiệt độ ngưng tụ lên đến 250 ° C. Thành bình được làm bằng đồng đỏ, dung dịch làm nguội là chất lỏng. Việc không có nước trong chân không đảm bảo khả năng chống sương giá. Vỏ mạnh mẽ chống gió tốt. Đường ống được bảo vệ bởi một ống góp polyurethane. Gioăng cao su chống bụi ngăn bụi và lượng mưa xâm nhập.

Chúng hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ lên đến -35 ° C, loại chức năng là hệ thống điều áp để sưởi ấm. Có một bộ điều khiển để điều khiển lò sưởi, kích thước của các ống là 1800 mm, thể tích của bồn là 135-300l, công suất của phần tử sưởi ấm là 1,5-2 kW. Bộ sưu tập được sản xuất theo các chứng chỉ quốc tế, đảm bảo độ an toàn và độ tin cậy của chúng.

Tiêu chí lựa chọn nhà sưu tập

Nếu các kế hoạch bao gồm việc mua một ống góp chân không để sưởi ấm, bạn nên chú ý đến một số sắc thái sẽ giúp bạn quyết định về kiểu máy:

1. Hệ thống năng lượng mặt trời hình ống phù hợp với mái bằng. Với lực gió lớn, nó sẽ giữ chắc chắn và ổn định.

2. Nghiên cứu các đặc tính kỹ thuật, bạn cần tính đến số lượng ống, loại của chúng, kích thước, khu vực thiết bị.

3

Cũng cần biết thể tích chất lỏng, kích thước của thiết bị, bề mặt của chất hấp thụ, chất lượng của thủy tinh của bình và độ dày của chất cách điện.

4. Để tính toán hiệu suất thực, cần tìm hiểu diện tích sưởi, lượng nhiệt thất thoát, đặc điểm khí hậu, lượng nước nóng tiêu thụ trong ngày.

5. Khi mua một bộ thu, bạn cũng cần tính đến các chi phí bổ sung cho việc lắp đặt các thành phần: bình chứa, ắc quy và bộ trao đổi.

Ý kiến ​​của người dùng

Mặc dù chi phí khá cao nhưng việc lắp đặt năng lượng mặt trời đã nhận được sự quan tâm lớn, bằng chứng là phản hồi từ các chủ sở hữu đã sử dụng các hệ thống sưởi như vậy:

“Để tiết kiệm tiền, tôi đã phải mua các bộ thu năng lượng mặt trời để sử dụng cho một khu nhà trọ tư nhân. Vào thời điểm giao mùa, lượng nước nóng tiêu thụ khá lớn, cần phải lựa chọn phương án cung cấp nước nóng và sưởi ấm thay thế.

Nhà sản xuất Shentai của Trung Quốc đề nghị mua thiết bị với giá cả phải chăng, vì vậy tôi đã quyết định lựa chọn sản phẩm của họ, đặc biệt là vì các bài đánh giá chủ yếu là tích cực. Theo tính toán, tôi được đề nghị nguồn điện cần thiết, họ đã giao và lắp đặt tất cả các thiết bị một cách nhanh chóng. So với chi phí của một lò hơi trong mỗi phòng, khoản tiết kiệm được là rất lớn. Không có thiếu sót hoặc vấn đề trong công việc.

Evgeny Gonchar, Krasnodar.

“Bây giờ tất cả mọi người đang cố gắng chuyển sang một nguồn sưởi ấm có lợi hơn. Tin tưởng vào các đánh giá, chúng tôi cũng đã đặt hàng một bộ sưu tập Paradigma cho ngôi nhà của mình. Lúc đầu họ sử dụng nó như một phương án dự phòng, một năm sau họ bị thuyết phục về hiệu quả và hoàn toàn chuyển sang cung cấp cho ngôi nhà một hệ thống năng lượng mặt trời. Chúng tôi đã lo lắng rằng các ống có thể bị hư hỏng do thời tiết xấu hoặc gió, nhưng chúng rất bền, thậm chí không sợ bão. Nhờ hệ thống tích lũy, bạn có thể không lo lắng về việc chấm dứt công việc. Chúng tôi không tìm thấy bất kỳ thiếu sót nào, chúng tôi hài lòng với sự lựa chọn của mình, mặc dù giá hơi cao ”.

Angelina, Matxcova.

“Chúng tôi đã lắp đặt một bộ thu từ nhãn hiệu Andi Group SCH-18, vì các đánh giá về công ty là tốt. Tôi không rành về tính năng kỹ thuật lắm, chồng tôi chọn máy. Nhưng tôi thích rằng nó chỉ hoạt động một mùa, và khoản tiết kiệm đã được cảm nhận. Đúng vậy, năm nay có rất nhiều mặt trời, vì vậy việc tích lũy năng lượng thực tế không bị gián đoạn.Hạn chế duy nhất là không phải lúc nào cũng có đủ điện, hệ thống sưởi hoạt động tốt, và bạn phải hạn chế hơn với việc tiêu thụ nước nóng, vì gia đình đông người. Hãy cùng xem nhà sưu tập sẽ thể hiện mình như thế nào trong thời gian tới. "

Bến du thuyền, Rostov-on-Don.

“Tôi làm việc trong một trường mẫu giáo tư thục. Chủ sở hữu đã lắp đặt một hệ thống năng lượng mặt trời Micoe trên mái nhà cách đây hai năm. Việc tiêu thụ nước nóng liên tục được yêu cầu và các phòng phải có nhiệt độ tối ưu, và đây là những chi phí hợp lý. Với thiết bị mới, nó có thể phục vụ đầy đủ việc sưởi ấm, cung cấp nước nóng không bị gián đoạn và cũng có thể làm nóng hồ bơi. Ngay cả vào ban đêm, tất cả các hệ thống hoạt động hoàn hảo. Vì tôi không thấy bất kỳ thiếu sót nào nên tôi đang nghĩ đến việc mua cùng một thiết bị cho gia đình mình, đặc biệt là vì giá cả hợp lý. Bạn chỉ cần đọc các đánh giá để lựa chọn mô hình phù hợp.

Daria, Yekaterinburg.

Giá

Tất cả các công ty đều có mức giá riêng cho bộ thu năng lượng mặt trời loại chân không.

Khi đặt ngân sách cho một hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời, điều quan trọng là phải tính toán sơ bộ và quyết định lựa chọn phù hợp. Chi phí ước tính được hiển thị trong bảng:

Công ty, nhà sản xuất, mô hình	Diện tích hấp thụ, m2	Số lượng ống	Kích thước, mm	Trọng lượng, kg	Giá, rúp
Trung Quốc SZ47 MZ58	1-3 1,5-4	10-30 10-30	1700×1000/2300×150 2200×1000/2700×155	30-75 40-115	20 000-40 000 25 000-50 000
Andi Group, Nga Cottage XF-II Toa xe CP-II SCH-18	0,55-0,8 2-5 2,3	10-200 15-35 18	2350x1000/2050/160 2350x1300/300/160 2020x1640x155	50-100 65-170 55	20 000-50 000 60 000-120 000 30 000-35 000
nước Đức CPC Star Azzuro Titan Plus	2,9-5 3-6	14-45 20-50	1060x1060 / 2050x120 1100x1200 / 2200x140	39-72 50-120	120 000-150 000 140 000 -170 000
Shentai, Trung Quốc, Hà Lan SCM 58 STH 200	1,5-2 2-4	10-40 15-45	2300x1000 / 2200x150 2300x2000 / 2200x120	40-80 50-120	30 000-50 000 60 000- 80 000
Viessmann, Đức Vitosol 200-T Vitosol 300-T	2,7-3 3-3,7	20-40 20-40	1500x2050 / 3000x150 1500x2050 / 3000x150	60-70 60-80	225 000- 300 000 350 000 -420 000

Làm thế nào để một bộ thu chân không hoạt động?

Các thiết bị chân không hiện đại cung cấp nhiệt và nước nóng cho các phòng do năng lượng mặt trời có phần khác biệt về mặt công nghệ và được chia thành các loại như:

• hình ống không có lớp phủ bảo vệ thủy tinh;
• mô-đun với chuyển đổi giảm;
• phiên bản phẳng tiêu chuẩn;
• thiết bị cách nhiệt trong suốt;
• bộ phận không khí;
• ống góp chân không phẳng.

Tất cả chúng đều có điểm giống nhau về cấu trúc chung, vì vậy chúng bao gồm:

• ống trong suốt bên ngoài, từ đó không khí được bơm hoàn toàn ra ngoài;
• một ống nhánh được gia nhiệt nằm trong một đường ống lớn nơi chất làm mát dạng lỏng hoặc khí di chuyển;
• một hoặc hai bộ phân phối đúc sẵn, trong đó các ống có cỡ nòng lớn hơn được gắn vào và một mạch lưu thông của các ống mỏng đặt bên trong được bao gồm.

Toàn bộ thiết kế phần nào gợi nhớ đến một chiếc phích nước với các bức tường trong suốt, trong đó khả năng cách nhiệt được duy trì ở mức độ cao chưa từng có. Nhờ tính năng này, thân ống bên trong có khả năng làm nóng chất lượng và cung cấp đầy đủ nguồn năng lượng cho chất làm mát lưu thông bên trong.

Các loại máy thu chân không

Các loại máy thu chân không

Hai loại ống thủy tinh được sử dụng trong thiết kế của bộ thu:

• đồng trục;
• lông vũ.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn từng người trong số họ.

Ống đồng trục

Đây là một loại bình giữ nhiệt, bao gồm một bình kép. Bên ngoài bình được bao phủ bởi một chất đặc biệt có tác dụng hấp thụ nhiệt. Giữa hai ống được tạo ra chân không. Điều này giúp đảm bảo rằng nhiệt trong quá trình hoạt động được truyền trực tiếp từ các bình thủy tinh.

Bên trong mỗi ống có một cái khác - đồng (nó chứa đầy chất lỏng thanh tao). Khi nhiệt độ tăng, chất lỏng này bay hơi, truyền nhiệt tích lũy và chảy ngược lại dưới dạng ngưng tụ. Chu kỳ sau đó lặp đi lặp lại nhiều lần.

Ống lông

Các ống như vậy bao gồm một bình cầu một vách. Nhân tiện, về độ dày của tường, chúng vượt xa đáng kể so với các đối tác đồng trục. Ống đồng được gia cố bằng một tấm tôn đặc biệt được xử lý bằng chất hút ẩm. Nó chỉ ra rằng không khí trong trường hợp này được bơm ra khỏi toàn bộ kênh nhiệt.

Nhân tiện, các kênh như vậy cũng khác nhau:

• dòng chảy trực tiếp;
• "Hitpipe".

Các kênh như "Hitpipe"

Truyền nhiệt trong bộ thu năng lượng mặt trời chân không loại "Ống nhiệt"

Tên khác của chúng là ống dẫn nhiệt. Chúng hoạt động như sau: chất lỏng tinh khiết trong các ống kín dâng lên kênh khi nhiệt độ tăng, sau đó nó ngưng tụ ở đó trong một bộ thu nhiệt được trang bị đặc biệt.Trong trường hợp thứ hai, chất lỏng truyền nhiệt năng và đi xuống ống. Từ bộ thu nhiệt, nhiệt được truyền tiếp vào hệ thống nhờ chất làm mát tuần hoàn.

Ống dẫn nhiệt chân không đồng trục với ống góp 2 ống

Có đặc điểm là ống kim loại ở đây không chỉ có thể là đồng, mà còn có thể là nhôm.

Các kênh dòng chảy trực tiếp

Trong mỗi kênh này trong ống thủy tinh có hai ống kim loại cùng một lúc. Theo một trong số họ, chất lỏng đi vào bình, nóng lên ở đó và thoát ra ngoài trong bình thứ hai.

Ưu điểm và nhược điểm

Bộ thu chân không bằng năng lượng mặt trời có tổn thất nhiệt thấp hơn so với bộ thu nhiệt phẳng. Việc sử dụng công nghệ nano chân không trong sản xuất bộ thu góp đã làm cho hệ thống năng lượng mặt trời đạt được hiệu quả và độ tin cậy cao.

Xem xét những ưu điểm chính của việc sử dụng bộ thu chân không:

1. Màn biểu diễn. Có một chân không trong các ống thu nhiệt - một chất cách nhiệt lý tưởng, cho phép bạn duy trì mức nhiệt tối ưu ngay cả trong tiết thu-đông. Bằng cách giữ cho hiệu suất ở mức cao, hiệu suất của bộ thu chân không cao hơn 40% so với bộ thu phẳng.
2. Độ tin cậy. Tuổi thọ của bộ thu gom chân không là khoảng 30 năm. Độ bền và hoạt động không bị gián đoạn của chúng là do vật liệu bền hiện đại. Ống chân không được làm bằng đồng chất lượng cao. Vỏ ngoài của các ống được đúc từ thủy tinh borosilicat, có khả năng chịu tải trọng cao. Việc sử dụng bộ thu hút chân không đặc biệt quan trọng đối với các vùng khí hậu, nơi không hiếm gặp các trận cuồng phong, bão, mưa đá.
3. Hiệu quả sử dụng năng lượng mặt trời. Hình dạng hình trụ của bộ hấp thụ của bộ thu chân không thu nhận và giữ lại năng lượng mặt trời phân tán đều, không có khả năng chuyển đổi bộ chỉnh phẳng. Từ một mét vuông bộ hấp thụ của hệ thống năng lượng mặt trời chân không, có thể giữ lại năng lượng mặt trời nhiều hơn 40% so với diện tích tương tự của hệ thống lắp đặt năng lượng mặt trời kiểu phẳng. Độ tròn của các ống cho phép bạn nhận tới 97% năng lượng mặt trời từ sáng sớm cho đến tối muộn.
4. Dễ sử dụng. Trong trường hợp ống chân không bị hỏng, có thể thay thế ống chân không mà không cần dừng hoạt động của hệ thống (không cần tháo chất lỏng tuần hoàn). Khi thiếu nhiệt, bạn có thể thêm nhiều ống và khi dư nhiệt, hãy tạm thời loại bỏ nó. Sau khi làm sạch ống góp chân không khỏi tuyết hoặc đóng băng, nó sẽ nhanh chóng đi vào tình trạng hoạt động. Bề mặt của bộ thu nhiệt có quán tính nhiệt thấp do lớp phủ thủy tinh mỏng.
5. Khử trùng nước. Nhiệt độ đun nước trong quá trình hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời đạt mức cao, đảm bảo khử trùng và ngăn ngừa sự sinh sản của các sinh vật gây bệnh.
6. Dễ dàng cài đặt. Khi lắp đặt bộ thu chân không, không có khó khăn đặc biệt nào, điều chính cần tuân thủ là đặt bộ thu ở một góc để chất lỏng bên trong ống chảy xuống.

Nhược điểm của hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời là hiệu suất cực thấp ở nhiệt độ thấp và vào ban đêm, do đó đặt ra câu hỏi rằng hệ thống sưởi này không thể là hệ thống duy nhất trong nhà. Ngoài ra, bộ thu năng lượng mặt trời chân không đắt hơn loại phẳng.

Việc lắp đặt năng lượng mặt trời kiểu chân không đang ngày càng trở nên phổ biến trong dân chúng và các công ty lớn. Nếu trước đây nhiều người sợ hãi vì giá của vấn đề này, thì ngày nay giá thành của thiết bị đã giảm đi phần nào, và chức năng cũng được cải thiện và sửa đổi.

Nguyên lý hoạt động của loại ống chân không SKE.

Chìa khóa hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời là ống chân không bằng thủy tinh. Mỗi ống chân không gồm hai bình thủy tinh.

Vỏ ngoài của bình được làm bằng thủy tinh borosilicat cực bền, chịu được mưa đá rơi với tốc độ 18 m / s và có đường kính lên tới 35 mm.

Ruột bình cũng được làm bằng thủy tinh borosilicat và được phủ một lớp sơn ba cấp đặc biệt với sự thay đổi dần các lớp hấp thụ ALN / AIN-SS / CU. Thông qua việc sử dụng công nghệ mới, hệ số hấp thụ cao và khả năng đẩy thấp đạt được, giúp cho giữa ống có thể đạt tới +380 ° C dưới ánh nắng trực tiếp mà không gây hại cho bản thân sản phẩm.

Không khí được bơm ra giữa hai bóng đèn thủy tinh để tạo chân không ngăn cản sự dẫn nhiệt ngược và mất nhiệt đối lưu. Ở giữa bầu thủy tinh có một ống nhiệt kín (HEAT PIPE), bằng đồng đỏ nguyên chất, ở giữa có chất lỏng đang sôi nhẹ và bay hơi, thực hiện chức năng truyền nhiệt cho dung dịch làm mát. Hình bên dưới mô tả nguyên lý hoạt động của ống chân không.

Cường độ chính của bức xạ mặt trời trong điều kiện trên cạn nằm trong dải quang phổ 0,28 µm - 3 µm. Thủy tinh borosilicate truyền sóng bức xạ mặt trời trong phạm vi 0,4 micron - 2,7 micron. Thâm nhập qua bình trong suốt bên ngoài, năng lượng được giữ lại trên bình thứ hai, được phủ một lớp hấp thụ không trong suốt có tính chọn lọc cao.

Kết quả của sự hấp thụ ánh sáng của chất hấp thụ và sự phát xạ sau đó của nó, bước sóng tăng lên 11 micron. Thủy tinh là một rào cản không thể xuyên qua đối với sóng điện từ có độ dài như vậy. Năng lượng mặt trời, rơi trên chất hấp thụ, bị giữ lại. Hấp thụ bức xạ mặt trời, chất hấp thụ, ngay cả khi không có bình bên ngoài, có thể nóng lên đến nhiệt độ + 80 ° C. Chất hấp thụ được làm nóng đến nhiệt độ như vậy sẽ phát ra năng lượng nhiệt, năng lượng này xuyên qua thân của bình thứ hai, được chuyển đến ĐƯỜNG ỐNG NHIỆT. Do sự xuất hiện của hiệu ứng nhà kính, dựa trên năng lượng tích lũy dưới tấm kính, ở giữa bình thứ hai nhiệt độ tăng lên đến + 180 ° C. Nhiệt này làm nóng chất lỏng có độ sôi thấp và bay hơi, ở nhiệt độ + 25 ° С - + 30 ° С, chuyển thành hơi, bốc lên, truyền nhiệt đến bộ phận làm việc của ỐNG NHIỆT, nơi diễn ra quá trình trao đổi nhiệt với chất làm mát. Sự tỏa nhiệt làm cho hơi nước ngưng tụ và chảy vào đáy của ĐƯỜNG ỐNG NHIỆT, và chu trình lặp lại một lần nữa.

Hệ số truyền nhiệt cao bằng cách dễ dàng đun sôi và bay hơi chất lỏng, số lượng nhỏ và kích thước tương đối nhỏ của ỐNG NHIỆT giúp dẫn nhiệt hiệu quả. HEAT PIPE hoạt động giống như một diode nhiệt. Hệ số dẫn nhiệt rất cao theo một hướng (lên) và thấp theo hướng ngược lại (xuống).

Để duy trì chân không giữa hai bình thủy tinh, người ta phủ một lớp bari vào thành dưới của bình. Nó tích cực hấp thụ CO, CO, N, O, HO và H trong quá trình bảo quản và vận hành ống. Lớp bari cũng cung cấp một dấu hiệu trực quan rõ ràng về trạng thái chân không. Màu trắng có nghĩa là các điều kiện chân không bị vi phạm.

Sự kết hợp lý tưởng giữa chân không và ống đồng nhiệt mang lại cho chúng tôi những lợi thế sau so với bộ thu tấm phẳng:

Hiệu suất nhiệt cao. nhờ phương pháp truyền nhiệt hiện đại, lớp phủ chống thấm chất lượng cao.

Phạm vi làm việc rộng: do nhiệt dung thấp nên có khả năng làm việc trên các đám mây cao (trong vùng tia hồng ngoại có tia xuyên qua các đám mây).

Mỗi ống hoạt động độc lập với nhau. Vì chất chống đông không chảy vào giữa ống và việc tiếp cận nó bị giới hạn bởi bộ trao đổi nhiệt, nên trong trường hợp có hư hỏng vật lý, bộ thu nhiệt vẫn tiếp tục làm việc.

Trọng lượng của bộ thu nhỏ hơn với hiệu quả tốt hơn của chính bộ thu.

Hiệu quả làm việc tốt hơn vào mùa đông nhờ hút chân không. Ống có thể chịu được nhiệt độ xuống đến -50 ° C.

Nguyên lý làm việc của ống chân không

Chức năng của các ống hút chân không của bộ thu năng lượng mặt trời là hấp thụ bức xạ mặt trời và ngăn không cho nó thoát ra ngoài môi trường.Năng lượng nhiệt có thể rời khỏi bộ phận làm việc của bộ thu năng lượng mặt trời chân không theo hai cách - do truyền nhiệt trực tiếp và dưới dạng bức xạ hồng ngoại.

Khoang giữa các vách kính gần như triệt tiêu hoàn toàn khả năng truyền nhiệt trực tiếp trong chân không, không có phân tử chất nào thực hiện được quá trình truyền nhiệt.

Lớp phủ chọn lọc (hấp thụ) cung cấp sự hấp thụ năng lượng mặt trời và không cho phép nó đi ra bên ngoài. Có nhiều loại lớp phủ khác nhau, khác nhau về độ hấp thụ và độ phát xạ.

Thủy tinh phản xạ một số bức xạ mặt trời, nhưng không đáng kể - ánh sáng nhìn thấy chỉ chiếm một phần của quang phổ hấp thụ. Bộ sưu tập chất lượng cao được làm bằng thủy tinh borosilicat có độ bền cao, có khả năng chống lại các tác hại cơ học.

Thủy tinh borosilicate khó bị xước hoặc xỉn màu và tồn tại trong nhiều thập kỷ mà không thay đổi thông lượng.

Bộ sưu tập phẳng

Một tấm thu năng lượng mặt trời phẳng làm nóng chất làm mát bằng cách sử dụng một tấm hấp thụ. Nó được sắp xếp khá đơn giản. Thực chất đây là một tấm kim loại chịu nhiệt, được sơn đen bên trên bằng lớp sơn đặc biệt. Một ống ngoằn ngoèo được gắn chặt (hàn) vào bề mặt dưới của tấm, qua đó chất lỏng lưu thông.

Sơn chọn lọc màu đen giúp hấp thụ tối đa ánh sáng mặt trời, và độ phản xạ của chúng gần như bằng không. Các tia bị hấp thụ làm nóng chất làm mát dưới chất hấp thụ, do đó, chất này sẽ được đưa tiếp vào hệ thống. Để giảm thiểu thất thoát nhiệt, bộ hấp thụ được cách nhiệt với thân bộ thu nhiệt và kính cường lực, hầu như không chứa oxit sắt. Nó được lắp đặt phía trên bộ hấp thụ và đóng vai trò là nắp trên cùng của vỏ. Ngoài ra, việc sử dụng kính như vậy cho phép bạn tạo ra một loại "hiệu ứng nhà kính", làm tăng thêm nhiệt của chất hấp thụ, và do đó nhiệt độ của chất làm mát.

Cách lắp ráp ống góp khí

Nếu bạn quyết định lắp ráp hệ thống năng lượng mặt trời bằng tay của chính mình, trước tiên hãy quan tâm đến tất cả các công cụ cần thiết.

Những gì sẽ được yêu cầu trong công việc

1. Tua vít.

2. Cờ lê có thể điều chỉnh, đường ống và ổ cắm.

Bộ cờ lê ổ cắm

3. Hàn cho ống nhựa.

Hàn cho ống nhựa

4. Máy chân không.

Perforator

Công nghệ lắp ráp

Để lắp ráp, bạn nên có ít nhất một trợ lý. Bản thân quá trình này có thể được chia thành nhiều giai đoạn.

Giai đoạn đầu tiên. Đầu tiên, lắp ráp khung, tốt nhất là ngay lập tức ở nơi mà nó sẽ được lắp đặt. Tùy chọn tốt nhất là mái nhà, nơi bạn có thể chuyển riêng tất cả các chi tiết của cấu trúc. Quy trình lắp khung tùy thuộc vào kiểu máy cụ thể và được quy định trong hướng dẫn.

Giai đoạn thứ hai. Gắn khung chắc chắn vào mái. Nếu mái bằng đá phiến thì sử dụng dầm bao và vít dày, nếu là bê tông thì sử dụng neo thông thường.

Thông thường, khung được thiết kế để gắn trên bề mặt phẳng (độ dốc tối đa 20 độ). Bịt các điểm gắn khung vào bề mặt mái, nếu không chúng sẽ bị rò rỉ.

Giai đoạn thứ ba. Có lẽ là khó nhất, bởi vì bạn phải nâng một thùng chứa nặng và nhiều chiều lên mái nhà. Nếu không thể sử dụng thiết bị đặc biệt, hãy bọc bình bằng vải dày (để tránh hư hỏng có thể xảy ra) và nhấc nó lên bằng dây cáp. Sau đó gắn bể vào khung bằng vít.

Giai đoạn thứ tư. Tiếp theo, bạn phải gắn các nút phụ. Điều này có thể bao gồm:

• yếu tố làm nóng;
• cảm biến nhiệt độ;
• ống dẫn khí tự động.

Lắp từng bộ phận trên một miếng đệm làm mềm đặc biệt (những miếng đệm này cũng được bao gồm).

Giai đoạn thứ năm. Mang theo đường ống dẫn nước. Để làm điều này, bạn có thể sử dụng ống làm bằng bất kỳ vật liệu nào, miễn là nó có thể chịu được nhiệt độ nhiệt 95 ° C. Ngoài ra, các đường ống phải chịu được nhiệt độ thấp. Từ quan điểm này, polypropylene là phù hợp nhất.

Giai đoạn thứ sáu. Sau khi kết nối nguồn cấp nước, đổ đầy nước vào bình chứa và kiểm tra rò rỉ. Xem đường ống có bị rò rỉ hay không - để bình đầy trong vài giờ, sau đó kiểm tra cẩn thận mọi thứ và nếu cần, hãy khắc phục sự cố.

Giai đoạn thứ bảy. Sau khi đảm bảo rằng độ kín của tất cả các kết nối là bình thường, hãy tiến hành lắp đặt các bộ phận làm nóng. Để làm điều này, quấn một ống đồng với một tấm nhôm và đặt nó vào một ống chân không thủy tinh. Dưới đáy bình thủy tinh đặt cốc giữ nhiệt và ủng cao su. Chèn hết đầu đồng ở đầu kia của ống vào ống sinh hàn bằng đồng thau.

Nó chỉ còn lại để gắn khóa cốc vào giá đỡ. Lắp các ống còn lại theo cách tương tự.

Giai đoạn thứ tám. Lắp một khối lắp vào cấu trúc và cung cấp nguồn điện 220 volt cho nó. Sau đó, kết nối ba nút phụ với khối này (bạn đã cài đặt chúng trong giai đoạn thứ tư của công việc). Mặc dù thực tế là khối gắn kết không thấm nước, hãy cố gắng che nó bằng tấm che mặt hoặc một số biện pháp bảo vệ khác khỏi lượng mưa trong khí quyển. Sau đó kết nối bộ điều khiển với thiết bị - nó sẽ cho phép bạn theo dõi và điều chỉnh hoạt động của hệ thống. Cài đặt bộ điều khiển ở bất kỳ nơi nào thuận tiện.

Điều này hoàn thành việc lắp đặt ống góp chân không. Nhập tất cả các thông số cần thiết vào bộ điều khiển và khởi động hệ thống.